溶接電流、電圧、溶接速度は、溶接サイズを決定する主なエネルギーパラメータです。
1. 溶接電流
溶接電流が増加すると（その他の条件は不変）、溶け込み深さおよび溶接残留高さは増加しますが、溶融幅はあまり変化しません（またはわずかに増加します）。それの訳は：
(1) 電流が増加すると、アーク力とワークへの入熱が増加し、熱源の位置が下がり、溶け込み深さが増加します。溶け込み深さは溶接電流にほぼ比例します。
(2) 電流増加後はほぼ比例して溶接ワイヤの溶融量が増加し、溶融幅はほとんど変化しないため残留高さが増加します。
(3) 電流が増加するとアーク柱の径は増加しますが、ワークに浸漬するアークの深さが増加し、アークスポットの移動範囲が制限されるため、溶融幅はほとんど変化しません。
2. アーク電圧
アーク電圧が増加すると、アーク出力が増加し、ワークの入熱が増加し、アーク長が長くなり、分布半径が増加するため、溶け込み深さがわずかに減少し、溶解幅が増加します。溶融幅が増加するため残留高さは減少しますが、溶接ワイヤの溶融量は若干減少します。
3. 溶接速度
溶接速度が増加するとエネルギーが減少し、溶け込み深さと溶け込み幅が減少します。また、単位長さ当たりの溶接部へのワイヤメタルの付着量は溶接速度に反比例し、溶融幅は溶接速度の２乗に反比例するため、残留高さも減少する。
ここで、U は溶接電圧を表し、I は溶接電流を表します。電流は溶け込み深さに影響し、電圧は溶融幅に影響します。電流は燃焼せずに焼き切るのに有利であり、電圧はスパッタを最小限に抑えるのに有利です。この 2 つは 1 つを修正します。それらのうち、他のパラメータを調整することで溶接できる電流の大きさが溶接品質と溶接生産性に大きな影響を与えます。
溶接電流は主に溶け込みの大きさに影響します。電流が小さすぎると、アークが不安定になり、溶け込み深さが浅くなり、未溶接溶け込みやスラグ巻き込みなどの欠陥が発生しやすく、生産性が低くなります。電流が大きすぎると溶接部にアンダーカットや溶け込みなどの欠陥が発生しやすくなり、同時にスパッタも発生します。
したがって、溶接電流は適切に選択する必要があり、一般的には電極の直径に応じて経験式に従って選択され、溶接位置、継手の形状、溶接レベル、溶接厚さなどに応じて適切に調整されます。
アーク電圧はアーク長によって決まり、アークは長く、アーク電圧は高くなります。アークが短い場合、アーク電圧は低くなります。アーク電圧の大きさは主に溶接部の溶融幅に影響を与えます。
溶接プロセス中、アークが長すぎてはなりません。長くしないと、アーク燃焼が不安定になり、金属のスパッタが増加します。また、空気の侵入により溶接部に気孔が発生します。したがって、溶接する場合は、短いアークを使用するように努め、通常、アークの長さが電極の直径を超えないようにする必要があります。
溶接速度の大小は溶接の生産性に直接関係します。最大の溶接速度を得るためには、品質の確保を前提に電極径と溶接電流を大きくし、溶接部の高さと幅を確保するために状況に応じて溶接速度を適切に調整する必要があります。可能な限り一貫性のあるもの。
1. 短絡転移溶接
CO2 アーク溶接における短絡遷移は最も広く使用されており、主に薄板およびフルポジション溶接に使用され、仕様パラメータはアーク電圧溶接電流、溶接速度、溶接回路インダクタンス、ガス流量、溶接ワイヤ延長長です。 。
(1) 安定した短絡移行プロセスを得るには、特定の溶接ワイヤ径と溶接電流 (つまりワイヤ送給速度) に対して、アーク電圧と溶接電流が適切なアーク電圧に一致する必要があります。このとき、スパッタは少なくとも。
(2) 溶接回路のインダクタンス、インダクタンスの主な機能:
ａ．短絡電流 di/dt の成長率を調整します。di/dt が小さすぎると、溶接ワイヤの大部分が破裂してアークが消えるまで大きな粒子が飛散します。また、di/dt が大きすぎると、アークが発生します。小さな金属粒子が多数飛散します。
b.アーク燃焼時間を調整し、母材の溶け込みを制御します。
c .溶接速度。溶接速度が速すぎると溶接部の両側に吹きエッジが発生し、溶接速度が遅すぎると溶け落ちや溶接組織の粗大などの欠陥が発生しやすくなります。
d.ガス流量は継手の板厚、溶接仕様、使用条件等により異なります。一般に、ガス流量は細いワイヤを溶接する場合は 5 ～ 15 L/min、太いワイヤを溶接する場合は 20 ～ 25 L/min です。
e.ワイヤー延長。適切なワイヤ延長長さは、溶接ワイヤの直径の 10 ～ 20 倍でなければなりません。溶接プロセス中は、10〜20mmの範囲に保つようにしてください。延長長さが増加すると、溶接電流が減少し、母材の溶け込みが減少します。逆に、電流が増加すると、溶け込みが増加します。溶接ワイヤの抵抗率が大きいほど、この影響はより顕著になります。
f.電源の極性。CO2 アーク溶接は一般に DC 逆極性を採用し、スパッタが小さく、アーク安定母材溶け込みが大きく、成形性が良く、溶接金属の水素含有量が低いです。
2. 微粒子遷移。
(1) CO2 ガス中では、一定の直径の溶接ワイヤの場合、電流が一定の値まで増加し、アーク圧力が上昇すると、溶接ワイヤの溶融金属は小さな粒子とともに溶融池内に自由に飛び込みます。この遷移形態は微粒子遷移です。
微粒子遷移時のアーク溶け込みが強く、母材の溶け込み深さが大きいため、中厚板の溶接構造に適しています。逆DC法は細粒遷移溶接にも使用されます。
(2) 電流が増加するにつれて、アーク電圧を増加させる必要があります。そうしないと、アークが溶融池金属を洗浄する効果があり、溶接の形成が悪化します。アーク電圧を適切に増加させることで、この現象を回避できます。ただし、アーク電圧が高すぎるとスプラッシュが大幅に増加し、同じ電流の下では溶接ワイヤの直径が大きくなるにつれてアーク電圧は低下します。
TIG溶接におけるCO2微粒子転移とジェット転移には大きな違いがあります。TIG 溶接におけるジェット遷移は軸方向ですが、CO2 における微粒子遷移は非軸方向であり、金属スパッタがまだいくらか存在します。さらに、アルゴンアーク溶接における噴流遷移境界電流は明らかな変動特性を持っています。(特に溶接されたステンレス鋼や鉄金属)、きめの細かい遷移はそうではありません。
3. 金属飛散低減対策
(1) プロセスパラメータ、溶接アーク電圧の正しい選択: アーク内の溶接ワイヤの直径ごとに、スパッタ率と溶接電流の間には一定の法則があります。小電流領域では短絡します。
転移飛沫が少なく、大電流領域（微粒子転移領域）への飛散量も少ない。
(2) 溶接トーチの角度：溶接トーチは垂直にするとスパッタが最も少なくなり、傾斜角が大きくなるほどスパッタが多くなります。溶接ガンを前後に 20 度以内に傾けるのが最善です。
(3) 溶接ワイヤの延長長さ：溶接ワイヤの延長長さはスパッタに大きく影響し、溶接ワイヤの延長長さが 20 mm から 30mm に増加し、スパッタの量が約 5% 増加します。長さはできるだけ短くする必要があります。
4. シールドガスの種類が異なれば、溶接方法も異なります。
(1) CO2 ガスをシールドガスとして使用する溶接方法は CO2 アーク溶接です。空気供給源には予熱器を設置する必要があります。液体 CO2 は継続的にガス化する際に多量の熱エネルギーを吸収するため、ボンベ出口で CO2 ガス中の水分が凍結するのを防ぐために、減圧装置による減圧後のガスの体積膨張によりガス温度も低下します。減圧弁が作動してガス経路が遮断されるため、CO2 ガスはシリンダー出口と減圧の間の予熱器によって加熱されます。
(2) CO2 + Ar ガスをシールドガスとする溶接法 MAG 溶接法は物理的ガス保護と呼ばれます。ステンレス鋼の溶接に適した溶接方法です。
(3) Ar ガスシールド溶接の MIG 溶接法であり、アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶接に適した溶接法です。
投稿日時: 2023 年 5 月 23 日